高中物理教科版3第三章固体和液体晶体和非晶体 第二章第1节晶体和非晶体

第二章固体和液体一、晶体和非晶体教学目标1.能列举晶体和非晶体的实例，知道晶体和非晶体的区别。2.能够列举实例区分单晶体和多晶体的物理性质。3.能够叙述固体的空间点阵结构，阐述固体宏观性质的微观解释。重点难点晶体和非晶体的区别、单晶体和多晶体的物理性质设计思想通过介绍材料科学的最新研究成果，激发学生学习兴趣，列举形形色色的晶体和非晶体，为学生认识物质的多样性和统一性，提供丰富素材，通过比较这些物质的共性和个性，学习分类，通过观察、实验活动，认知晶体性质的多样性，再从微观结构上解释各种不同性质之间普遍的联系。教学资源PPT课件教学设计【课堂引入】（PPT出示雪花图片）生活中我们遇到很多奇怪的现象，无论什么形状的雪花，它们的边角连线总是正六边形；同样是由碳原子组成的，但石墨和金刚石的硬度却有着天壤之别．为什么这些事物会呈现特殊的物理性质？【课堂学习】问题1:阅读课本“晶体和非晶体”部分，总结晶体和非晶体的不同之处。（PPT出示各种材料图片晶体和非晶体）1．晶体和非晶体固体可分为晶体和非晶体两大类例如各种金属、食盐、明矾、云母、硫酸铜、雪花、方解石、石英等都是晶体；玻璃、松香、沥青、蜂蜡、橡胶、塑料等都是非晶体。一、晶体与非晶体的区别主要表现在：晶体和非晶体的比较晶体非晶体外形特征具有_____的几何形状没有______的几何形状物理性质（1）各向____性（2）具有一定的____（1）各向_____性（2）没有一定的_____（1）晶体具有天然的规则的几何形状，而非晶体无此特点。例如：食盐粒都是正方体，硫酸铜也是正方体，雪花都是六角形的、明矾外形的八面体，水晶石为六面棱柱。（2）晶体在不同方向上物理性质不同，而非晶体各方向上物理性质相同。例如，将石蜡均匀涂在云母片上和玻璃板上，用烧红的钢针接触没有涂蜡的另一面。会看到云母上的石蜡熔化后的部分为椭圆形，玻璃板的导热性各方向相同，。又如，硫酸铜具有单向导电性，方解石发生双折射现象，也表明它们分别在电学性质、光学性质上各方向不同。又如，晶体有一定的熔点，而非晶体是缓慢变为液体的过程，无熔点。有无一定的熔点是宏观上区分晶体和非晶体的重要依据，当不能从外形及各向异性来鉴别是否是晶体时，只有根据有无一定熔点才能作出准确判断。注意：并不是每种晶体在各种物理性质上都会表现出各向异性问题2:阅读课本“单晶体和多晶体”部分，总结单晶体和多晶体的不同之处。二、晶体又可分为单晶体和多晶体，上述的两条晶体的特点一般说是单晶体的特点，多晶体中小晶粒的排列无规则、杂乱无章，各向异性的物理性质无从显示出来。单晶体多晶体外形特征具有规则的几何形状没有规则的几何形状物理性质（1）各向异性（2）具有一定的熔点（1）表现为各向同性（2）具有一定的熔点讨论1:单晶体与多晶体的比较①从外形上：单晶体是一个完整的晶体，具有规则形状，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，无确定的形状．②从物理性质上：单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性．③单晶体和多晶体都有一定熔点．讨论2:多晶体与非晶体的比较多晶体与非晶体相同点：无规则的几何外形同，物理性质各向同性多晶体与非晶体不相同点：（1）组成晶体的晶粒却有规则的几何形状，这是多晶体与非晶体在内部结构上的区别。（2）多晶体具有一定的熔点，而非晶体没有问题3:晶体为什么会表现出各向异性？晶体的微观结构单晶体和非晶体性质上的不同，可以从它们的微观结构不同做出说明。组成单晶体的微粒（分子、原子或离子）在空间是按照一定的规律排列的。彼此相隔一定的距离排列成整齐的行列。通常把这样的微观结构称为空间点阵。例如食盐的空间点阵如下图所示，这正是盐粒不管大小都是正方体的原因所在。方解石对光产生双折射现象的原因，是因为它在各个方向上的折射率不同所致。云母片各方向上导热性质不同，是由其空间点阵决定的。晶体的宏观性质是由晶体的微观结构决定的，可以通过晶体的微体结构初步解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性教学中几个注意的问题：（1）同一物质的微粒能够形成不同的空间结构，即物质的同分异构体，对碳的不同空间结构来说明这一点看课本的图片：石墨和金刚石的微观结构。（2）晶体的微观结构模型并不代表晶体的真实情况，它只是组成晶体的物质微粒有规则排列的示意图。（3）要认识到物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，以便扩大学生的眼界，避免出现片面的绝对化的错误认识。【课堂小结】(1)本节课讲解了晶体、非晶体、多晶体的之间的区别。(2)我们从微观的结构模型解释晶体的各向异性的属性。【课堂反馈】课本P45练习与评价1-3题答案：1、C；2、B；3、D例1关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）A．单晶体具有各向异性B．多晶体也具有各向异性C．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的D．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的答案：AC例2有关晶体的排列结构，下列说法正确的是（）A．同种元素按不同结构排列有相同的物理性质B．同种元素按不同结构排列有不同的物理性质C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律答案：BD例3由同一种化学成分形成的物质（）A．既可能是晶体，也可能是非晶体B．是晶体就不可能是非晶体C．可能生成几种不同的晶体D．只可能以一种晶体结构的形式存在答案：AC例4关于晶体和非晶体，下面说法中正确的是（）A．具有规则的几何形状的物质必定是晶体B．熔化过程中温度升高的可能是多晶体C．同种物质，有晶体也有非晶体D．将许多单晶体杂乱堆积在一起就变为非晶体了解析：晶体具有规则的几何形状，但具有规则的几何形状的物质并不一定是晶体，所以A错；只要是晶体其熔点就是一定的，所以B错；同种物质有时候以晶体形式存在，有时候以非晶体的形式存在，且在一定的条件下可以相互转化，所以C对；将许多单晶体杂乱堆积在一起构成多晶体，而不是非晶体，所以D错。答案：C【课后测评】1．下列物质中，是晶体；是非晶体；其中属于单晶体；而属于多晶体。①塑料；②明矾；③松香；④玻璃；⑤CuSO4·5H2O；⑥冰糖；⑦糖果；⑧单晶硅；⑨铝块；⑩橡胶。一固体外形是规则的六面体，则它（）A．一定是单晶体B．一定是多晶体C．一定是非晶体D．可能是晶体，也可能是非晶体3．下列关于各向异性的描述正确的是（）A．各向异性是指非晶体没有规则的几何形状B．各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系C．各向异性是指多晶体的内部结构与方向有关D．各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系4．关于晶体和非晶体，以下说法中正确的是（）A．同种物质在不同的条件下可表现为晶体或非晶体B．晶体内部物质微粒排列是有规则的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动着D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体5．如图所示，甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热的钢针的针尖分别接触这两种薄片，接触点周围熔化了的石蜡的形状分别如图所示。对这两种薄片，下列说法正确的是（）A．甲的熔点一定高于乙的熔点B．甲片一定是晶体C．乙片一定是非晶体D．以上说法都错6．关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是（）A．石墨与金刚石是由不同物质生成的不同晶体B．石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体C．金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体7．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的这三种说法中（）A．①、②是错的B．②、③是错的C．①、③是错的D．都是错的8．如图所示，一块密度、厚度均匀的长方体被测样品，长AB为宽CD的2倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻，所得阻值均为R，则这块样品是（）A．金属B．多晶体C．单晶体D．非晶体9．由同种物质微粒组成但微观结构不同的两种晶体，这两种晶体一定是（）A．物理性质相同，化学性质不相同B．物理性质不相同，化学性质相同C．物理性质相同，化学性质相同D．物理性质不相同，化学性质不相同参考答案：1．解析：明矾是KA1（SO4）2·12H2O，而CuSO4·5H2O是硫酸铜的水合物，又称为蓝矾（胆矾），所以明矾、CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块是晶体；塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶是非晶体；在晶体中明矾、CuSO4·5H2O、单晶硅是单晶体；冰糖、铝块是多晶体。答案：明矾、CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块；塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶；明矾、CuSO4·5H2O、单晶硅；冰糖、铝块2．解析：单个物体具有规则的几何形状并不能说明它就是晶体，所以应选D。答案：D3．解析：各向异性是说明晶体的物理性质与方向有关的特性，所以应选D。答案：D4．解析：同种物质也可能以晶体或非晶体两种不同形式出现，所以A正确。晶体和非晶体在微观结构上的区别决定了它们在宏观性质上的不同，所以B正确。组成物体的微粒永远在做热运动，不管是晶体还是非晶体，所以C是错的。非晶体就提不到什么层面的问题，即使是晶体各个层面的微粒数也不见得相等，所以D也是错的。答案：AB5．解析：因为甲表现为各向异性，所以甲是晶体，且为单晶体；而乙表现为各向同性，所以无法判断乙是非晶体还是多晶体。答案：B6．解析：石墨和金刚石的化学成分相同，即是同种物质，但它们的微观结构不同，所以构